TD N° 3: Modes de vie et adaptations des végétaux supérieurs Introduction : Les végétaux supérieurs ont développé au cours de l’évolution des modes de vie et des structures adaptatives leur permettant de se développer, se reproduire et se conserver dans le milieu dans lequel ils vivent (biotope). Ces adaptations concernent à la fois le rythme biologique, la physiologie, le développement de structures anatomiques et morphologiques, les modes de conservation et de dissémination des éléments servant à la reproduction et à la multiplication,…etc. Il convient de signaler la nuance entre adaptation et accommodation: L’adaptation: lorsqu'une plante se maintient dans un biotope donné, on dit qu'elle y adaptée. L’adaptation est la propriété héréditaire, physiologique, anatomique ou morphologique permettant à une espèce de se maintenir et de se développer dans des conditions écologiques particulières. Les espèces les plus adaptées à un milieu seront les plus compétitives. L’accommodation: c’est une modification réversible des caractères anatomiques, physiologiques, morphologique d’un organisme selon les variations des facteurs du milieu. Une même espèce peut avoir une morphologie différente à des endroits différents (modifications phénotypiques). I. Les modes de vie: 1. L’autotrophie: la plupart des végétaux supérieurs sont autotrophes, c'est -à - dire capable de synthétiser leurs composés organiques grâce à leurs pigments chlorophylliens à partir du CO2 et H2O et de la lumière (c’est la photosynthèse). Cependant, au cours de l’évolution certains végétaux supérieurs (4000 à 4700 espèces) ont perdu leur capacité ďautotrophie et sont devenus hétérotrophes c'est le cas des plantes parasites. 2. Le parasitisme: dans ce mode de vie, la plante parasite vit au dépend ďune autre plante dite hôte à partir de laquelle elle puise ľeau et les nutriments (hétérotrophie) á ľaide d’organes spécialisés appelés suçoirs (haustorium). Les plantes parasites sont de forme variée: annuelles et pluriannuelles, herbes, arbustes, arbres. Selon leur niveau ďhétérotrophie, on distingue: a) Les hémiparasites: ce sont des plantes partiellement parasites car elles sont chlorophylliennes et sont capables de produire leurs substances carbonées par la 1 Pr. Amkraz Nadiya photosynthèse. Elles dépendent de leur hôte pour l’alimentation en eau et en sels minéraux. Exemple : Le Gui qui parasite certains arbres tel que le peuplier. b) Les holoparasites: ce sont des parasites non chlorophylliens et donc incapables de réaliser la photosynthèse. Les holoparasites dépendent entièrement de leur hôte pour leur nutrition (eau, sels minéraux et substances organiques). Exemple: L’Orobanche, la Cuscute qui parasitent et causent des dégâts importants dans les cultures. L’orobanche cause d'importants dégâts sur les cultures de légumineuses dans la zone de Sais. Et la Cuscute parasite fortement la luzerne, la tomate et plusieurs arbres fruitiers. Elle est considérée comme un vampire végétal puisqu’elle est capable de vider sa victime de sa sève par succion. Mécanisme d’attaque d’une plante hôte par une orobanche Un acacia couvert de cuscute 3. Les plantes épiphytes: ce sont des plantes qui vivent sur d’autres végétaux, généralement sur le tronc et les branches qui leur servent de support. Les épiphytes abondent dans les forêts humides et denses (forêts tropicales). On peut avoir des 2 Pr. Amkraz Nadiya parasites épiphytes comme c'est le cas du gui. Dans certains on peut avoir des lianes épiphytes (non parasite), de même des mousses peuvent se développer en épiphytes sur des troncs d'arbre. 4. La Symbiose: beaucoup de végétaux supérieurs réalisent des symbioses, au niveau de leurs racines, avec des micro-organismes pour accroître leur nutrition et leur croissance. On distingue plusieurs types de symbiose : a) Les Mycorhizes / la mycorhization: Dans ce cas, il y a association entre un champignon et la racine d'une plante supérieure. Dans cette association, le champignon permet d'accroître la nutrition en eau et en phosphore. Les mycorhizes sont très répandus chez les arbres forestiers comme: Eucalyptus, Acacia...etc. (voir partie Thallophytes). b) Les Nodosités / la nodulation: Dans ce cas il y a association entre une bactérie fixatrice d'azote atmosphérique et la racine de la plante. Chez les légumineuses (fève, petit-pois, Acacia...etc) il y a association entre le Rhizobium (bactérie fixatrice d'azote) et la racine et formation de petites boules ou nodosités qu'on observe aisément sur les racines de ces plantes. De ce fait ces plantes se développent sans besoin d'apport d'engrais azotés car elles utilisent l'azote atmosphérique. Ces plantes sont connues aussi pour leurs propriétés fertilisantes des sols sur lesquels elles sont cultivées. 3 Pr. Amkraz Nadiya II- Notions de types biologiques et de types écologiques : II.1.Types biologiques ou formes biologiques: Les types biologiques (ou éthologiques) traduisent les formes de vie des espèces. C’est l'ensemble des particularités morphologiques qui jouent un rôle dans la résistance aux conditions défavorables (conservation pendant la saison défavorable). C’est la Classification de Raunkiaer (voir figure ci-dessous): Elle est basée sur la situation ou la position des bourgeons responsables de la formation des nouveaux rameaux pendant la saison favorable, autrement dit, les bourgeons qui assurent la continuité de la plante. Cette classification est établie pour les climats à saisons défavorables froides. On distingue en fait cinq (5) types biologique: 1. Les phanérophytes (phaneros: visible, apparent): les bourgeons sont situés sur des axes aériens, à plus de 25 cm du sol. Ce sont les arbres et les arbustes, 2. Les chaméphytes (chamai: rampant): les bougeons sont situés à moins de 25 cm du sol. Ce sont les plantes en coussinets, 3. Les hémicryptophytes ( hémi: à moitié, cryptos: caché): les bourgeons sont situés à la surface du sol. C’est le cas des plantes en rosettes vivaces, 4. Les cryptophytes: les bourgeons sont cachés dans le sol ou sous l'eau (les plantes passent la mauvaise saison sous forme de rhizomes, bulbes, tubercules). On distingue dans ce type les géophytes (gé: terre) si les bourgeons sont cachés dans le sol et les hydrophytes (eau) les bourgeons sont cachés sous l’eau. 5. Les thérophytes (theros: été): ce sont des plantes annuelles qui passent la mauvaise saison sous forme de graines. La conservation se fait donc par les graines pendant la saison défavorable (généralement l’été). 4 Pr. Amkraz Nadiya Les types biologiques selon la classification de Raunkiaer 1934 (NIANG-DIOP, 2010) II.2 Types de stratification Les types de strates se définissent en fonction de la taille de la plante à l'âge adulte : 1. Strate arborescente: se compose de plantes dont la taille dépasse 2 m de haut. 2. Strate arbustive: se compose de plantes dont la taille est comprise entre 50 cm et 2 m. Ce sont les arbustes, les buissons…etc 3. Strate herbacée: se compose de plantes dont la taille est inférieure à 50cm ; Ce sont la plupart des plantes herbacées. 4. Strate muscinale: se compose de plantes de très petite taille (quelques mm). Ce sont les mousses, les lichens...etc 5. Strate racinaire ou souterraine : elle comporte les racines, les rhizome, les bulbes et les tubercules. II.3 Périodicité Il existe deux types de plantes selon leur périodicité dans le temps: 1. Les plantes annuelles: ce sont les plantes dont le cycle de développement durera une année (de la germination jusqu'à l'apparition des graines). La plante disparaît totalement durant la mauvaise saison. Ce sont la plupart des plantes herbacées. 5 Pr. Amkraz Nadiya 2. Les plantes vivaces: ce sont les plantes dont l'appareil végétatif ne disparaît pas totalement durant la mauvaise saison. Il s’agit de toutes les plantes ligneuses et de quelques plantes herbacées à organes de résistance souterrains (rhizome, bulbe et tubercule). II.4 Types écologiques On distingue chez les végétaux trois (3) types écologiques : 1. Les xérophytes: ce sont les plantes adaptées à la sécheresse. Il y a 2 principaux types: a. Les sclérophytes: ce sont les xérophytes durs (sclérifiés) et épineux. b. Les succulentes ou plantes grasses: ce sont les xérophytes charnues. 2. Les mésophytes: ils englobent les plantes vivant dans un milieu à conditions moyennes (milieu ni trop sec ni trop humide). 3. Les hydrophytes: plantes vivant dans un milieu aquatique. Remarque : On doit noter que les végétaux ont développé une certaine adaptation aux conditions du milieu vous voici quelques caractères d'adaptation à la sécheresse et à la vie aquatique : Caractères d'adaptation à la sécheresse: o Réduction de la surface foliaire, o Protection des stomates et développement de la cuticule et cutinisation de l'épiderme, o Réduction de la surface d'évapotranspiration par la formation de coussinets, boules, formes cylindriques...etc, o Développement du système racinaire (vertical et superficiel), o Succulence (mise en réserve de l'eau dans le parenchyme aquifère), o Réduction de la durée du cycle de développement, o Présence des cellules bulliformes permettant la modification de la surface foliaire. Caractères d'adaptation à la vie aquatique: o Présence des lacunes et du parenchyme aérifère permettant la circulation des gaz, o Cuticule peu développée ou absente, o Réduction du système racinaire, o Réduction du système conducteur (xylème)…etc 6 Pr. Amkraz Nadiya
